因为较高的能量密度,过渡金属氧化物就超级电容器领域研究与应用最为广泛的电极材料之一。然而,较低的电导率与较差的稳定性,使它渐渐无法跟上时代的发展步伐。通过与其它材料复合,发挥各自所长,产生协同效应,是解决上述问题的普遍方法。但是,若要取得根本性突破,还需在材料的本质上进行创新。为解决过渡金属氧化物在超级电容器领域存在的问题,新型的替代材料需要同时满足电导性高和循环稳定性好的条件。目前,在电化学储能其它领域,过渡金属的新型化合物氟化物和层状碳化物等已经展现出了优异的性能。因此,本论文以金属氟化物和层状碳化物两类材料为研究对象,通过调控微观结构,或与其它材料复合,提高其电化学性能,探究其在三电极体系与柔性电容器件体系中的储能机理,为超级电容器的研究提供新思路。本论文的主要研究内容如下:1)利用溶剂热法,用氧原子替代FeF3中的部分氟原子,生成FeOF纳米棒,并对其进行结构表征和电化学性能测试。在FeF3与正丙醇反应的过程中,首先生成FeOF。随着反应时间的延长,Fe3+被还原成Fe2+,得到FeF2,而形貌也会发生由块变成棒,最后又转化为小颗粒的转变。电化学性能方面,氧原子的引入不仅可以保留氟化物快速的界面电荷传导特性,还可以有效降低材料的内阻,提高材料的理论比容量,降低材料极性,防止晶粒的过度生长,从而使实际的比容量由617F·g-1提升到894F·g-1。2)以FeOF纳米棒作为内部的核,采用简单的化学沉淀法,在外面包覆Ni(OH)2纳米片作为壳,形成FeOF/Ni(OH)2核壳结构。结构表征表明Ni(OH)2纳米片均匀生长在FeOF纳米棒表面。二者的成功复合保证了其在电化学性能方面协同效应的产生。大比表面积的Ni(OH)2壳可以为电化学反应提供更多的活性位点,改善FeOF纳米棒传质传输电阻较大的不足;而高电导性的FeOF纳米棒核可以加速电荷的内部传导,使比容量大幅增加,在电流密度1A·g-1时可以高达1452 F·g-1。使用FeOF/Ni(OH)2作为正极,活性炭作为负极,KOH/PVA为电解质制得的FeOF/Ni(OH)2//AC全固态柔性超级电容器,不仅具有良好的机械性能,还表现出较高的功率密度与能量密度,以及良好的循环稳定性。3)利用高温烧结,固相合成的方法得到前驱体V2AlC。并用氢氟酸对前驱体进行刻蚀,去除其中的A1原子层,得到层状碳化物V2C。随后,用TMAOH对其层间距进行调节,随着插层反应时间的延长,可以分别得到层间距扩展的V2C-in,以及被剥离成少层或单层结构的V2C-ex。比较V2C、V2C-in和V2C-ex三者的电化学性能发现,虽然在低电流密度下V2C-ex拥有最高的比容量,但考虑到电极材料的倍率性能和循环稳定性等综合性能时,V2C-in展现出最高的倍率性能与最稳定的循环性能。这是因为V2C-in的层间距尺寸既适合离子的快速传输,还能保持晶格的相对稳定。将其作为正极,活性炭作为负极,KOH/PVA为电解质制得的V2C-in//AC全固态柔性超级电容器,同样表现出了持久性较好的电化学充放电稳定性。